El canal cuántico como un río turbio exprés

Alicia prepara una partícula cuántica en uno de varios estados y se la envía a Bob. El canal por el que viaja la partícula no es perfecto: introduce ruido, dispersa, interactúa con el entorno. Bob recibe la señal e intenta averiguar qué fue exactamente lo que Alicia envió. Este es el esquema clásico de "preparar, enviar, medir", y siempre existe el riesgo de perder algo.

Los autores introducen una medida simple: con qué precisión puede Bob reconstruir el estado original de Alicia después de todas las distorsiones del canal. Recorren todas las formas posibles de preparar partículas en el lado de Alicia y todas las formas de medir en el lado de Bob, y encuentran el error mínimo. Así nace un número que indica cuánta información se ha filtrado irreversiblemente. Si ese número es cero, el canal no ha estropeado el mensaje.

El resultado sorprendente: la condición de "pristinidad universal" coincide exactamente con las condiciones de Knill-Laflamme, el criterio matemático que durante treinta años ha sido el fundamento de la corrección cuántica de errores. Si el canal es prístino, los errores pueden corregirse perfectamente. Los autores lo confirman con una demostración rigurosa.

Luego los físicos recurren al modelo de Hayden-Preskill, que describe qué ocurre con la información que cae en un agujero negro. En este modelo, el agujero se evapora emitiendo partículas, y durante mucho tiempo pareció que la información se perdía para siempre. Pero los autores muestran que el canal de evaporación se vuelve universalmente prístino con el tiempo. Esto significa que la información no desaparece: simplemente permanece inaccesible durante mucho tiempo y luego comienza a regresar. El momento en que esto ocurre coincide con el tiempo de Page, el punto a partir del cual el agujero negro devuelve más información de la que almacena. Así, una vieja hipótesis recibe una nueva justificación, puramente basada en canales.